丙烯酸工藝流程剖析課件

丙烯酸工藝流程------------蘇保軍丙烯酸工藝流程------------蘇保軍1裝置簡介A、丙烯酸裝置分為前崗位：氧化單元；后崗位：精制單元B、后加工單元：甲酯單元C、廢氣處理單元：U600單元D、公用工程單元：700單元E、成品罐區(qū)單元：中間罐區(qū)F、與丙烯酸相關(guān)的裝置：丙烯罐區(qū)、裝卸站臺裝置簡介A、丙烯酸裝置分為前崗位：氧化單元；后崗位：精制單元2裝置單元表序號單元名稱單元編號備注1主裝置100丙烯酸氧化單元

200丙烯酸精制單元

300丙烯酸甲酯單元

600廢物處理單元

700公用工程單元2丙烯罐區(qū)及卸車設(shè)施800原料罐區(qū)3罐區(qū)及泵房800原料及成品罐區(qū)4裝桶間900成品裝桶5裝卸棧臺9006電控樓7化驗室8外管架9泡沫站裝置單元表序號單元名稱單元編號備注1主裝置100丙烯酸氧化單3主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)序號名稱單位數(shù)值備注1設(shè)計規(guī)模及主要產(chǎn)品方案1.1設(shè)計規(guī)模t/a30000操作彈性：70%～110%1.2主要產(chǎn)品1.2.1丙烯酸t(yī)/a255501.2.2丙烯酸甲酯t/a5000主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)序號名稱單位數(shù)值備注1設(shè)計規(guī)模及主要產(chǎn)品方案4反應(yīng)器參數(shù)反應(yīng)器類型：小管徑列管式固定床反應(yīng)器第一反應(yīng)器16450根Φ312.2mm其中：反應(yīng)段3400mm；每根管含催化劑的裝填高度：2950mm第二反應(yīng)器13355根Φ312.2mm其中：反應(yīng)段3400mm；每根管含催化劑的裝填高度：2950mm材質(zhì)碳鋼（鈍化）反應(yīng)器參數(shù)反應(yīng)器類型：小管徑列管式固定床反應(yīng)器5催化劑種類R-101:鉬-鉍系列R-102:鉬-釩系列HTS:KNO3:NaNO3:NaNO253:7:40HTM:二甲苯基醚合成烴混合物催化劑種類R-101:鉬-鉍系列6

本裝置丙烯氧化反應(yīng)器是由西安航天華威壓力容器設(shè)備制造有限責(zé)任公司提供的專利性設(shè)備，廢氣催化氧化單元是上海東化環(huán)境工程有限公司提供的技術(shù)和設(shè)備，塔類由丹陽市化工機械有限公司設(shè)計制造，整體的丙烯酸及酯裝置工程設(shè)計由中國石油集團工程設(shè)計有限責(zé)任公司東北分公司完成。

本裝置丙烯氧化反應(yīng)器是由西安航天華威壓力容器設(shè)備7丙烯酸的生產(chǎn)方法1、丙烯直接氧化法。2、丙烷脫氫氧化法。3、丙烯腈為原料的生物法生產(chǎn)丙烯酸。4、乳酸為原料的生物法和化學(xué)法。5、甘油為原料的化學(xué)法。丙烯酸的生產(chǎn)方法1、丙烯直接氧化法。8兩步氧化法的優(yōu)點丙烯酸的總收率高:兩步法工藝中，第一步氧化的最佳溫度為302℃～330℃，第二步氧化法的最佳溫度為210℃～260℃，丙烯氧化成丙烯醛的溫度要比丙烯醛氧化成丙烯酸的溫度高，一步氧化法的溫度在325℃～355℃才能使丙烯達(dá)到一定的轉(zhuǎn)化率，而此時丙烯醛已經(jīng)深度氧化，生產(chǎn)其他的氧化產(chǎn)物，從而一步氧化法較二步氧化法的收率低很多。兩步氧化法的優(yōu)點丙烯酸的總收率高:9兩步法氧化工藝的分類共分為兩類：反應(yīng)氣體一次性通過反應(yīng)器的催化劑層，目的產(chǎn)物通過后續(xù)單元提純，而未反應(yīng)的原料、惰性氣體和副產(chǎn)物則被排出工藝系統(tǒng)，暫且叫“單程法”另一類流程可稱為“循環(huán)法”，將吸收環(huán)節(jié)處理反應(yīng)后氣體的一部分未反應(yīng)的丙烯、氧氣、氮氣等惰性氣體、CO/CO2、水蒸氣等再引回到反應(yīng)器入口。我公司采用的是“單程法”，新項目可能采用“循環(huán)法”兩步法氧化工藝的分類共分為兩類：10丙烯酸生產(chǎn)的原料丙烯氧化法生產(chǎn)丙烯酸的原料是丙烯、空氣和水蒸氣丙烯：毒性極低，麻醉力強，大量吸入就會發(fā)生中毒癥狀；若少量濺到皮膚上則會由于丙烯蒸發(fā)吸熱導(dǎo)致皮膚凍傷，長期接觸丙烯的人常有頭暈，全身不適，乏力，意識不集中等癥?？諝猓豪闷渲?1%的氧參與氧化反應(yīng)。水蒸氣:熱電提供的壓力為1.5MPa的MP。丙烯酸生產(chǎn)的原料丙烯氧化法生產(chǎn)丙烯酸的原料是丙烯、空氣和水蒸11我公司丙烯酸裝置的生產(chǎn)方法丙烯、空氣和水蒸氣按一定配比通過催化劑床層，一定溫度下進(jìn)行氣相非均相氧化反應(yīng)。借助水蒸氣的稀釋作用來防止爆炸并抑制副反應(yīng)的發(fā)生。丙烯在第一反應(yīng)器內(nèi)被氧化成丙烯醛，丙烯醛又進(jìn)一步在第二反應(yīng)器內(nèi)被氧化成丙烯酸第一步：CH2=CH-CH3+O2→CH2=CH-CHO+H2O+0.34MJ(80kcal)第二步：CH2=CH-CHO+1/2O2→CH2=CH-C0OH+0.25MJ(60kcal)伴隨以上兩段主反應(yīng)，還有若干副反應(yīng)發(fā)生，并生成CO/CO2、醋酸、丙酸、乙醛、糠醛、丙酮、甲酸、馬來酸等副產(chǎn)物。碳氧化物和醋酸是主要副產(chǎn)物。我公司丙烯酸裝置的生產(chǎn)方法丙烯、空氣和水蒸氣按一定配比通過催12氧化全分析單2011.4.29丙烯轉(zhuǎn)化率，%AA收率，%ACA單程收率，%ACR單程收率，%CO單程收率，%CO2單程收率，%ACL單程收率，%R-10198.9908.6100.49880.4341.6263.9992.338R-10298.99585.9272.1330.9712.3625.9310.816氧稀比1.487

R—102AC轉(zhuǎn)化率，%98.811

氧化全分析單2011.4.29丙烯轉(zhuǎn)化率，%AA13氧化單元的組成丙烯系統(tǒng)空氣系統(tǒng)反應(yīng)系統(tǒng)急冷吸收系統(tǒng)廢氣廢水處理系統(tǒng)下面我按照以上的系統(tǒng)給大家簡單的講一下流程氧化單元的組成丙烯系統(tǒng)14丙烯系統(tǒng)簡介丙烯系統(tǒng)擔(dān)負(fù)的任務(wù)就是制備一定參數(shù)（壓力、溫度、流量）的氣態(tài)丙烯。來自丙烯罐區(qū)的液態(tài)丙烯先進(jìn)入D-101(丙烯進(jìn)料消氣器)緩沖消氣后，進(jìn)入E-101(丙烯蒸發(fā)器)進(jìn)行汽化。在E-101中，用8℃的CWAR調(diào)節(jié)CWAR入口管中HWS來控制E-101上部氣相壓力為0.60MPa；用LC-1001調(diào)節(jié)丙烯加入量來控制E-101液位為50％。用E-102(丙烯過熱器)將其過熱，控制丙烯氣體的出口溫度為50±5℃。(過熱的目的）從E-102出來的丙烯氣體由FC-1003調(diào)節(jié)控制流量，再進(jìn)入M-102(R-101進(jìn)料混合器)與增濕空氣相混合。丙烯系統(tǒng)簡介丙烯系統(tǒng)擔(dān)負(fù)的任務(wù)就是制備一定參數(shù)（壓力、溫度、15丙烯系統(tǒng)丙烯系統(tǒng)16空氣系統(tǒng)簡介1空氣系統(tǒng)擔(dān)負(fù)的任務(wù)就是制備一定參數(shù)（壓力、溫度、流量）的空氣。K-101由蒸汽透平驅(qū)動，所用的蒸汽是來自E-602(蒸汽過熱器)的SHP。由K-101壓縮后的空氣分兩路，一路去M-103(R-102進(jìn)料混合器)，另一路經(jīng)M-101(予混合器)去M-102。通過M-101向反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)加入MP，MP的作用是增加空氣中的水含量，同時避免混合物的組成進(jìn)入易燃區(qū)?？諝庀到y(tǒng)簡介1空氣系統(tǒng)擔(dān)負(fù)的任務(wù)就是制備一定參數(shù)（壓力、溫度17空氣系統(tǒng)簡介2在增濕空氣進(jìn)入M-102之前的這段管線上還設(shè)有下列管線：(1)反應(yīng)器內(nèi)催化劑保養(yǎng)所需的干燥密封氣IA。(2)緊急停車時，反應(yīng)系統(tǒng)所需的EN。(3)加熱空氣用的E-108（空氣加熱器），主要作用是融鹽循環(huán)前加熱空氣使反應(yīng)器升溫同時在正常開車過程當(dāng)中控制空氣溫度。空氣系統(tǒng)簡介2在增濕空氣進(jìn)入M-102之前的這段管線上還設(shè)有18空氣系統(tǒng)空氣系統(tǒng)19反應(yīng)器簡介1---R101本體增濕空氣和丙烯在M-102中混合，出口混合氣進(jìn)入R-101。R-101是列管式固定床反應(yīng)器，列管內(nèi)裝填有催化劑，原料氣體通過催化劑床層在一定溫度下快速進(jìn)行催化反應(yīng)，生成丙烯醛和部分丙烯酸等產(chǎn)物。R-101列管間是恒溫介質(zhì)HTS(KNO3:NaNO2:NaNO3=53:40:7)，反應(yīng)器簡介1---R101本體增濕空氣和丙烯在M-102中混20反應(yīng)器簡介2---R101附屬設(shè)備為使反應(yīng)器內(nèi)HTS溫度均勻，采用立式軸流泵P-101，強制HTS在R-101管間循環(huán)。為了除去反應(yīng)熱，R-101設(shè)有HTS循環(huán)系統(tǒng)，它包括T-101（電加熱器）、E-103(R-101冷卻器)，在下環(huán)道有一股熔鹽進(jìn)入T-101，經(jīng)電加熱元件加熱后進(jìn)入上環(huán)道返回P-101（T-101主要用于開車時對熔鹽升溫、供熱及停止投料時系統(tǒng)保溫用），在P-101出口處另有一路熔鹽流經(jīng)F-101進(jìn)入E-103殼層，熔鹽降溫后返回P-101與上環(huán)道回來的熱熔鹽混合經(jīng)P-101后進(jìn)入反應(yīng)器。在E-103中HTS加熱HBFW而產(chǎn)生的HP去本裝置的蒸汽管網(wǎng)，而HTS本身則被冷卻，再返回R-101。我們用TC-1038調(diào)節(jié)流經(jīng)E-103的HTS量來控制循環(huán)HTS的溫度為320℃左右。反應(yīng)器簡介2---R101附屬設(shè)備為使反應(yīng)器內(nèi)HTS溫度均勻21反應(yīng)器簡介3---R101翅片生成的丙烯醛容易深度氧化，生成CO、CO2，因此，在R-101下部設(shè)有冷卻段，冷卻段由E-104（閃蒸器）、P-102A/B（熱水泵）組成，P-102A/B（熱水泵）從E-104（閃蒸器）中將鍋爐給水（BFW）打入R-101冷卻段的翅片冷卻器，使反應(yīng)后的氣體急冷,以防止丙烯醛深度氧化，熱水換熱后產(chǎn)生的蒸汽返回到E-104，經(jīng)E-104緩沖后進(jìn)入蒸汽管網(wǎng)。用TC-1079調(diào)節(jié)流經(jīng)翅片冷卻器的水量來控制R-101出口氣體的溫度為200℃左右。反應(yīng)器簡介3---R101翅片生成的丙烯醛容易深度氧化，生成22氧化反應(yīng)器氧化反應(yīng)器23反應(yīng)器簡介1---R102本體R-101出口氣體和補加的空氣在M-103中混合，出口混合氣進(jìn)入R-102，進(jìn)一步氧化成丙烯酸。R-102也是列管式固定床反應(yīng)器，列管內(nèi)裝填有催化劑。R-102列管間的熱載體是HTM。HTM的成份前面講過：二甲苯基醚合成烴混合物反應(yīng)器簡介1---R102本體R-101出口氣體和補加的空氣24反應(yīng)器簡介1---R102附屬設(shè)備為使反應(yīng)器內(nèi)HTM溫度均勻，采用立式軸流泵P-103(R-102熱媒油循環(huán)泵)強制HTM在R-102管間循環(huán)。為了除去反應(yīng)熱，R-102設(shè)置HTM外循環(huán)系統(tǒng)，它包括T-103(熱媒油電加熱器)、E-105(R-102熱媒油冷卻器)，即循環(huán)的HTM從R-102溢流入P-103,利用P-103使HTM在P-103的作用下經(jīng)過F-103進(jìn)入E-105。在此，HTM加熱HBFW而產(chǎn)生的HP去本裝置的D—104，而HTM本身則被冷卻，再返回R-102。用TC-1069調(diào)節(jié)流經(jīng)E-105的HTM量來控制循環(huán)HTM的溫度為260℃左右。反應(yīng)器簡介1---R102附屬設(shè)備為使反應(yīng)器內(nèi)HTM溫度均勻25丙烯酸工藝流程剖析課件26丙烯酸工藝流程剖析課件27急冷吸收系統(tǒng)簡介1—E-106R-102出口氣體進(jìn)入E-106(流出物冷卻器)，用BFW冷卻到160-180℃后進(jìn)入C-110。在E-106中產(chǎn)生的LLP經(jīng)FS-1019累計產(chǎn)汽總量后進(jìn)入LLP管網(wǎng)。在此，用PC-1024調(diào)節(jié)排汽量來控制E-106上部氣相壓力為0.28-0.35MPa；用LC-1016調(diào)節(jié)BFW的加入量來控制E-106的液位為50％。急冷吸收系統(tǒng)簡介1—E-106R-102出口氣體進(jìn)入E-1028急冷吸收系統(tǒng)簡介2—C-110在C-110中，反應(yīng)生成氣立即被冷卻到足夠低的溫度，以抑制進(jìn)一步反應(yīng)和丙烯酸聚合物的生成。塔底液由P-110A/B(C-110塔底泵)經(jīng)E-110A/B被CW冷卻后噴淋。從塔底進(jìn)入的氣體在下部被塔底和塔中循環(huán)液所急冷，而且大部分丙烯酸被吸收。未被吸收的氣體在上部被來自P-212的作為急冷吸收水的廢水或者新鮮的除鹽水進(jìn)一步吸收。尾氣作為廢氣被排往U-600進(jìn)行焚燒處理或經(jīng)XHV-1006放空。C-110塔底液是約50％(wt)的丙烯酸水溶液。它由P-110A/B送出，去T-201(丙烯酸緩沖罐)或直接去C-210，進(jìn)一步精制成丙烯酸產(chǎn)品。防止丙烯酸聚合，在吸收水和塔底循環(huán)液中加入定量的阻聚劑HQ急冷吸收系統(tǒng)簡介2—C-110在C-110中，反應(yīng)生成氣立即29急冷吸收塔急冷吸收塔30精制單元概述精制單元的主要任務(wù)：將氧化單元急冷吸收的50%左右的粗酸水溶液進(jìn)一步提純，分離雜質(zhì)，制備具有一定質(zhì)量品質(zhì)的丙烯酸成品。項目指標(biāo)優(yōu)等品一等品丙烯酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≥99.299.0色度/Hazen單位（鉑－鈷色號）≤1520水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≤0.100.20阻聚劑（MEHQ）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/10-6200±20精制單元概述精制單元的主要任務(wù)：將氧化單元急冷吸收的50%左31C-210簡介1在C-210內(nèi)，通過共沸蒸餾的方法把水和醋酸從丙烯酸中分離出去。所用的共沸劑是甲苯。水、醋酸和甲苯經(jīng)減壓蒸餾作為共沸物從C-210塔頂蒸出，蒸出物經(jīng)E-212(C-210冷凝器)被CTW部分冷凝，冷凝液流入D-211(C-210接受槽)，未凝氣體進(jìn)入E-213(C-210尾凝器)被CWA進(jìn)一步冷凝，冷凝液也流入D-211，從E-213出來的不凝氣體通過水環(huán)真空泵P-216A/B(C-210真空泵)經(jīng)PD-216(P-216密封液罐)排往D-601(捕集罐)。在此，用PC-2002調(diào)節(jié)循環(huán)氣量來控制D-211氣相壓力為100Torr(13.3KpaA)。C-210簡介1在C-210內(nèi)，通過共沸蒸餾的方法把水和醋酸32C-210簡介2塔底液是含有少量醋酸的丙烯酸液體。一部分由P-213A/B打入再沸器E-211進(jìn)行強制循環(huán)，E-211采用LLP加熱，來控制塔底溫度。另一部分由P-210A/B送往C-220(醋酸塔)第32塊板進(jìn)一步脫醋酸。為防止聚合，采取了以下措施：a、向塔內(nèi)加IA。b、在進(jìn)料和回流液中加入由P-215送來的定量的阻聚劑。C-210簡介2塔底液是含有少量醋酸的丙烯酸液體。一部分由P33丙烯酸工藝流程剖析課件34C210塔釜組份取樣時間組

分

含

量

%H2OACRACATOLAA8:150.0280.0042.28515.96781.7112:150.0310.0022.23615.64682.0816:150.0210.0012.25815.38682.3320:000.0230.0042.24715.59382.130:000.020未檢出2.26615.69582.024:000.020未檢出2.27115.60782.10C210塔釜組份取樣時間組分35C-220簡介1C-220為板式塔，使用穿流板。醋酸、水、甲苯和少量丙烯酸經(jīng)減壓蒸餾一起從C-220塔頂蒸出，蒸出物經(jīng)E-222被CW部分冷凝；冷凝液流入D-221，未凝氣體進(jìn)入E-223被CWA進(jìn)一步冷凝，冷凝液也流入D-221，從E-223出來的不凝氣體通過二級蒸汽噴射泵J-221A/B(C-220噴射泵)經(jīng)JE-221A/B(C-220噴射泵冷凝器)排往廢氣處理系統(tǒng)。

C-220簡介1C-220為板式塔，使用穿流板。醋酸、水、甲36C-220簡介2D-221內(nèi)的液體由P-221A/B送出，一路作為回流液從C-220塔頂回流入塔內(nèi)，；另一路去C-210重新進(jìn)行脫水。塔底液是含有少量重組份的丙烯酸液體。一部份由P-223A/B打入再沸器E-221進(jìn)行強制循環(huán)，另一部分由P-220A/B送往C-230(丙烯酸精制塔)第8塊板進(jìn)一步脫重組份。C-220簡介2D-221內(nèi)的液體由P-221A/B送出，一37C-220簡介2為防止聚合，采取了以下措施：a、向塔內(nèi)及D-221加IA；b、在塔頂蒸出物和回流液中加入由P-225送來的定量的阻聚劑。c、向E-222內(nèi)通噴淋，通過回流加定量的阻聚劑。d、向E-223內(nèi)通噴淋，通過回流加定量的阻聚劑。C-220簡介2為防止聚合，采取了以下措施：38C-220C-22039C-220塔釜組份組

分

含

量%H2OACAFURPRAAAMAHDAAACRBZLBZATOL0.0280.0600.0300.01997.150.0681.9910.0020.0390.615未檢出0.0260.0640.0310.01797.150.0631.9950.0030.0380.609未檢出0.0210.0630.0300.01797.150.0711.9710.0030.0390.630未檢出C-220塔釜組份組分含量40C-230簡介C-230塔主要作用是脫出重組份。在C-230中，丙烯酸經(jīng)減壓蒸鎦從C-230塔頂蒸出，蒸出物經(jīng)E-232被CW部分冷凝，冷凝液流入D-231，未凝氣體進(jìn)入E-233經(jīng)CWB部分冷凝，冷凝液流入D-231，出來的不凝氣體通過三級蒸氣噴射泵J-231排往廢氣系統(tǒng)。D-231內(nèi)的液體由P-231A/B送出，一路到塔頂回流入塔內(nèi)；另一路作為產(chǎn)品經(jīng)E-235(丙烯酸成品冷卻器)被CWB冷卻到20℃后去T-204A/B。塔底液是含有少量丙烯酸的重組份。一部分由P-233A/B打入再沸器E-231進(jìn)行強制循環(huán)，E-231采用LLP加熱；另一部分由P-230A/B送往薄膜蒸發(fā)器E-234進(jìn)行真空蒸發(fā)，以回收重組份中的丙烯酸。

C-230簡介C-230塔主要作用是脫出重組份。41丙烯酸工藝流程剖析課件42D-231組份組分含量%H2OACAFURPRAAAACRMAHTOLBZLBZAMEHQ色度

0.0940.0640.0270.02199.780.0020.007未檢出0.011未檢出203100.091

198100.0810.0660.0260.02499.780.0030.011未檢出0.013未檢出194100.082

190100.0810.0680.0260.02099.780.0020.010未檢出0.011未檢出19010D-231組份組分含量%H43E-234簡介由P-230A/B(C-230塔底泵)送往薄膜蒸發(fā)器E-234(C-230再沸器)進(jìn)行真空蒸發(fā)，以回收重組份中的丙烯酸。E-234采用MP夾套加熱，從頂部蒸出的主要含丙烯酸的氣體返回到C-230底部。底部液由P-234A/B送出，經(jīng)過E-206冷卻后排入T-206(二聚物罐),T-206中的二聚物由P-206A/B送出，一路進(jìn)行T-206自身循環(huán),另一路去裝桶處。E-234簡介由P-230A/B(C-230塔底泵)送往薄膜44E-234E-23445C230/E234組分比較取樣點取樣日期取樣時間組

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含

量

%AADAAP-2302.148:1560.50129.782P-2342.148:158.9778.06C230/E234組分比較取樣點取樣日期取樣46精制單元精制單元47丙烯蒸發(fā)器丙烯過熱器增濕壓縮混合反應(yīng)器R-101第二反應(yīng)器混合E-101E-102M-101K-101M-102急冷塔C-110R-102空氣丙烯丙烯酸尾氣自然排放廢水催化焚燒粗丙烯酸50wt%M-103吸收劑輕組分塔脫醋酸塔精制塔輕組分81wt%丙烯酸97wt%丙烯酸99.8%重組分粗丙烯酸C-220C-230C-210丙烯酸反應(yīng)、精制單元開泰公司丙烯氣相兩步氧化法制丙烯酸流程

MP丙烯蒸發(fā)器丙烯過熱器增濕壓縮混合反R-101第混合E-10148廢氣廢水處理系統(tǒng)主要作用：將丙烯酸及酯裝置產(chǎn)生的廢氣以及廢水催化焚燒，使有害于環(huán)境的有機物催化焚燒為CO2和水從而排放大氣，是化工生產(chǎn)中做到清潔生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)。廢氣廢水處理系統(tǒng)主要作用：將丙烯酸及酯裝置產(chǎn)生的廢氣以及廢水49丙烯酸工藝流程剖析課件50丙烯酸裝置的蒸汽系統(tǒng)丙烯酸裝置的蒸汽系統(tǒng)51丙烯酸裝置水系統(tǒng)D751E103E105E104E106K101U200U300U100LPHP熱電來BFWP754P756取樣點取樣點取樣點取樣點取樣點D-104SCL軟管站丙烯酸裝置水系統(tǒng)D751E103E105E104E106K152水系統(tǒng)取樣注意事項1SHP取樣器CWASCWARCWAR母管E-101HP水系統(tǒng)取樣注意事項1SHP取樣器CWASCWARCWAR母管53水系統(tǒng)取樣注意事項2HBFW母管E103E105P754取樣器TV6024水系統(tǒng)取樣注意事項2HBFW母管E103E105P754取樣54謝謝大家祝大家身體健康，萬事如意謝謝大家祝大家身體健康，萬事如意55丙烯酸工藝流程------------蘇保軍丙烯酸工藝流程------------蘇保軍56裝置簡介A、丙烯酸裝置分為前崗位：氧化單元；后崗位：精制單元B、后加工單元：甲酯單元C、廢氣處理單元：U600單元D、公用工程單元：700單元E、成品罐區(qū)單元：中間罐區(qū)F、與丙烯酸相關(guān)的裝置：丙烯罐區(qū)、裝卸站臺裝置簡介A、丙烯酸裝置分為前崗位：氧化單元；后崗位：精制單元57裝置單元表序號單元名稱單元編號備注1主裝置100丙烯酸氧化單元

200丙烯酸精制單元

300丙烯酸甲酯單元

600廢物處理單元

700公用工程單元2丙烯罐區(qū)及卸車設(shè)施800原料罐區(qū)3罐區(qū)及泵房800原料及成品罐區(qū)4裝桶間900成品裝桶5裝卸棧臺9006電控樓7化驗室8外管架9泡沫站裝置單元表序號單元名稱單元編號備注1主裝置100丙烯酸氧化單58主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)序號名稱單位數(shù)值備注1設(shè)計規(guī)模及主要產(chǎn)品方案1.1設(shè)計規(guī)模t/a30000操作彈性：70%～110%1.2主要產(chǎn)品1.2.1丙烯酸t(yī)/a255501.2.2丙烯酸甲酯t/a5000主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)序號名稱單位數(shù)值備注1設(shè)計規(guī)模及主要產(chǎn)品方案59反應(yīng)器參數(shù)反應(yīng)器類型：小管徑列管式固定床反應(yīng)器第一反應(yīng)器16450根Φ312.2mm其中：反應(yīng)段3400mm；每根管含催化劑的裝填高度：2950mm第二反應(yīng)器13355根Φ312.2mm其中：反應(yīng)段3400mm；每根管含催化劑的裝填高度：2950mm材質(zhì)碳鋼（鈍化）反應(yīng)器參數(shù)反應(yīng)器類型：小管徑列管式固定床反應(yīng)器60催化劑種類R-101:鉬-鉍系列R-102:鉬-釩系列HTS:KNO3:NaNO3:NaNO253:7:40HTM:二甲苯基醚合成烴混合物催化劑種類R-101:鉬-鉍系列61

本裝置丙烯氧化反應(yīng)器是由西安航天華威壓力容器設(shè)備制造有限責(zé)任公司提供的專利性設(shè)備，廢氣催化氧化單元是上海東化環(huán)境工程有限公司提供的技術(shù)和設(shè)備，塔類由丹陽市化工機械有限公司設(shè)計制造，整體的丙烯酸及酯裝置工程設(shè)計由中國石油集團工程設(shè)計有限責(zé)任公司東北分公司完成。

本裝置丙烯氧化反應(yīng)器是由西安航天華威壓力容器設(shè)備62丙烯酸的生產(chǎn)方法1、丙烯直接氧化法。2、丙烷脫氫氧化法。3、丙烯腈為原料的生物法生產(chǎn)丙烯酸。4、乳酸為原料的生物法和化學(xué)法。5、甘油為原料的化學(xué)法。丙烯酸的生產(chǎn)方法1、丙烯直接氧化法。63兩步氧化法的優(yōu)點丙烯酸的總收率高:兩步法工藝中，第一步氧化的最佳溫度為302℃～330℃，第二步氧化法的最佳溫度為210℃～260℃，丙烯氧化成丙烯醛的溫度要比丙烯醛氧化成丙烯酸的溫度高，一步氧化法的溫度在325℃～355℃才能使丙烯達(dá)到一定的轉(zhuǎn)化率，而此時丙烯醛已經(jīng)深度氧化，生產(chǎn)其他的氧化產(chǎn)物，從而一步氧化法較二步氧化法的收率低很多。兩步氧化法的優(yōu)點丙烯酸的總收率高:64兩步法氧化工藝的分類共分為兩類：反應(yīng)氣體一次性通過反應(yīng)器的催化劑層，目的產(chǎn)物通過后續(xù)單元提純，而未反應(yīng)的原料、惰性氣體和副產(chǎn)物則被排出工藝系統(tǒng)，暫且叫“單程法”另一類流程可稱為“循環(huán)法”，將吸收環(huán)節(jié)處理反應(yīng)后氣體的一部分未反應(yīng)的丙烯、氧氣、氮氣等惰性氣體、CO/CO2、水蒸氣等再引回到反應(yīng)器入口。我公司采用的是“單程法”，新項目可能采用“循環(huán)法”兩步法氧化工藝的分類共分為兩類：65丙烯酸生產(chǎn)的原料丙烯氧化法生產(chǎn)丙烯酸的原料是丙烯、空氣和水蒸氣丙烯：毒性極低，麻醉力強，大量吸入就會發(fā)生中毒癥狀；若少量濺到皮膚上則會由于丙烯蒸發(fā)吸熱導(dǎo)致皮膚凍傷，長期接觸丙烯的人常有頭暈，全身不適，乏力，意識不集中等癥?？諝猓豪闷渲?1%的氧參與氧化反應(yīng)。水蒸氣:熱電提供的壓力為1.5MPa的MP。丙烯酸生產(chǎn)的原料丙烯氧化法生產(chǎn)丙烯酸的原料是丙烯、空氣和水蒸66我公司丙烯酸裝置的生產(chǎn)方法丙烯、空氣和水蒸氣按一定配比通過催化劑床層，一定溫度下進(jìn)行氣相非均相氧化反應(yīng)。借助水蒸氣的稀釋作用來防止爆炸并抑制副反應(yīng)的發(fā)生。丙烯在第一反應(yīng)器內(nèi)被氧化成丙烯醛，丙烯醛又進(jìn)一步在第二反應(yīng)器內(nèi)被氧化成丙烯酸第一步：CH2=CH-CH3+O2→CH2=CH-CHO+H2O+0.34MJ(80kcal)第二步：CH2=CH-CHO+1/2O2→CH2=CH-C0OH+0.25MJ(60kcal)伴隨以上兩段主反應(yīng)，還有若干副反應(yīng)發(fā)生，并生成CO/CO2、醋酸、丙酸、乙醛、糠醛、丙酮、甲酸、馬來酸等副產(chǎn)物。碳氧化物和醋酸是主要副產(chǎn)物。我公司丙烯酸裝置的生產(chǎn)方法丙烯、空氣和水蒸氣按一定配比通過催67氧化全分析單2011.4.29丙烯轉(zhuǎn)化率，%AA收率，%ACA單程收率，%ACR單程收率，%CO單程收率，%CO2單程收率，%ACL單程收率，%R-10198.9908.6100.49880.4341.6263.9992.338R-10298.99585.9272.1330.9712.3625.9310.816氧稀比1.487

R—102AC轉(zhuǎn)化率，%98.811

氧化全分析單2011.4.29丙烯轉(zhuǎn)化率，%AA68氧化單元的組成丙烯系統(tǒng)空氣系統(tǒng)反應(yīng)系統(tǒng)急冷吸收系統(tǒng)廢氣廢水處理系統(tǒng)下面我按照以上的系統(tǒng)給大家簡單的講一下流程氧化單元的組成丙烯系統(tǒng)69丙烯系統(tǒng)簡介丙烯系統(tǒng)擔(dān)負(fù)的任務(wù)就是制備一定參數(shù)（壓力、溫度、流量）的氣態(tài)丙烯。來自丙烯罐區(qū)的液態(tài)丙烯先進(jìn)入D-101(丙烯進(jìn)料消氣器)緩沖消氣后，進(jìn)入E-101(丙烯蒸發(fā)器)進(jìn)行汽化。在E-101中，用8℃的CWAR調(diào)節(jié)CWAR入口管中HWS來控制E-101上部氣相壓力為0.60MPa；用LC-1001調(diào)節(jié)丙烯加入量來控制E-101液位為50％。用E-102(丙烯過熱器)將其過熱，控制丙烯氣體的出口溫度為50±5℃。(過熱的目的）從E-102出來的丙烯氣體由FC-1003調(diào)節(jié)控制流量，再進(jìn)入M-102(R-101進(jìn)料混合器)與增濕空氣相混合。丙烯系統(tǒng)簡介丙烯系統(tǒng)擔(dān)負(fù)的任務(wù)就是制備一定參數(shù)（壓力、溫度、70丙烯系統(tǒng)丙烯系統(tǒng)71空氣系統(tǒng)簡介1空氣系統(tǒng)擔(dān)負(fù)的任務(wù)就是制備一定參數(shù)（壓力、溫度、流量）的空氣。K-101由蒸汽透平驅(qū)動，所用的蒸汽是來自E-602(蒸汽過熱器)的SHP。由K-101壓縮后的空氣分兩路，一路去M-103(R-102進(jìn)料混合器)，另一路經(jīng)M-101(予混合器)去M-102。通過M-101向反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)加入MP，MP的作用是增加空氣中的水含量，同時避免混合物的組成進(jìn)入易燃區(qū)?？諝庀到y(tǒng)簡介1空氣系統(tǒng)擔(dān)負(fù)的任務(wù)就是制備一定參數(shù)（壓力、溫度72空氣系統(tǒng)簡介2在增濕空氣進(jìn)入M-102之前的這段管線上還設(shè)有下列管線：(1)反應(yīng)器內(nèi)催化劑保養(yǎng)所需的干燥密封氣IA。(2)緊急停車時，反應(yīng)系統(tǒng)所需的EN。(3)加熱空氣用的E-108（空氣加熱器），主要作用是融鹽循環(huán)前加熱空氣使反應(yīng)器升溫同時在正常開車過程當(dāng)中控制空氣溫度。空氣系統(tǒng)簡介2在增濕空氣進(jìn)入M-102之前的這段管線上還設(shè)有73空氣系統(tǒng)空氣系統(tǒng)74反應(yīng)器簡介1---R101本體增濕空氣和丙烯在M-102中混合，出口混合氣進(jìn)入R-101。R-101是列管式固定床反應(yīng)器，列管內(nèi)裝填有催化劑，原料氣體通過催化劑床層在一定溫度下快速進(jìn)行催化反應(yīng)，生成丙烯醛和部分丙烯酸等產(chǎn)物。R-101列管間是恒溫介質(zhì)HTS(KNO3:NaNO2:NaNO3=53:40:7)，反應(yīng)器簡介1---R101本體增濕空氣和丙烯在M-102中混75反應(yīng)器簡介2---R101附屬設(shè)備為使反應(yīng)器內(nèi)HTS溫度均勻，采用立式軸流泵P-101，強制HTS在R-101管間循環(huán)。為了除去反應(yīng)熱，R-101設(shè)有HTS循環(huán)系統(tǒng)，它包括T-101（電加熱器）、E-103(R-101冷卻器)，在下環(huán)道有一股熔鹽進(jìn)入T-101，經(jīng)電加熱元件加熱后進(jìn)入上環(huán)道返回P-101（T-101主要用于開車時對熔鹽升溫、供熱及停止投料時系統(tǒng)保溫用），在P-101出口處另有一路熔鹽流經(jīng)F-101進(jìn)入E-103殼層，熔鹽降溫后返回P-101與上環(huán)道回來的熱熔鹽混合經(jīng)P-101后進(jìn)入反應(yīng)器。在E-103中HTS加熱HBFW而產(chǎn)生的HP去本裝置的蒸汽管網(wǎng)，而HTS本身則被冷卻，再返回R-101。我們用TC-1038調(diào)節(jié)流經(jīng)E-103的HTS量來控制循環(huán)HTS的溫度為320℃左右。反應(yīng)器簡介2---R101附屬設(shè)備為使反應(yīng)器內(nèi)HTS溫度均勻76反應(yīng)器簡介3---R101翅片生成的丙烯醛容易深度氧化，生成CO、CO2，因此，在R-101下部設(shè)有冷卻段，冷卻段由E-104（閃蒸器）、P-102A/B（熱水泵）組成，P-102A/B（熱水泵）從E-104（閃蒸器）中將鍋爐給水（BFW）打入R-101冷卻段的翅片冷卻器，使反應(yīng)后的氣體急冷,以防止丙烯醛深度氧化，熱水換熱后產(chǎn)生的蒸汽返回到E-104，經(jīng)E-104緩沖后進(jìn)入蒸汽管網(wǎng)。用TC-1079調(diào)節(jié)流經(jīng)翅片冷卻器的水量來控制R-101出口氣體的溫度為200℃左右。反應(yīng)器簡介3---R101翅片生成的丙烯醛容易深度氧化，生成77氧化反應(yīng)器氧化反應(yīng)器78反應(yīng)器簡介1---R102本體R-101出口氣體和補加的空氣在M-103中混合，出口混合氣進(jìn)入R-102，進(jìn)一步氧化成丙烯酸。R-102也是列管式固定床反應(yīng)器，列管內(nèi)裝填有催化劑。R-102列管間的熱載體是HTM。HTM的成份前面講過：二甲苯基醚合成烴混合物反應(yīng)器簡介1---R102本體R-101出口氣體和補加的空氣79反應(yīng)器簡介1---R102附屬設(shè)備為使反應(yīng)器內(nèi)HTM溫度均勻，采用立式軸流泵P-103(R-102熱媒油循環(huán)泵)強制HTM在R-102管間循環(huán)。為了除去反應(yīng)熱，R-102設(shè)置HTM外循環(huán)系統(tǒng)，它包括T-103(熱媒油電加熱器)、E-105(R-102熱媒油冷卻器)，即循環(huán)的HTM從R-102溢流入P-103,利用P-103使HTM在P-103的作用下經(jīng)過F-103進(jìn)入E-105。在此，HTM加熱HBFW而產(chǎn)生的HP去本裝置的D—104，而HTM本身則被冷卻，再返回R-102。用TC-1069調(diào)節(jié)流經(jīng)E-105的HTM量來控制循環(huán)HTM的溫度為260℃左右。反應(yīng)器簡介1---R102附屬設(shè)備為使反應(yīng)器內(nèi)HTM溫度均勻80丙烯酸工藝流程剖析課件81丙烯酸工藝流程剖析課件82急冷吸收系統(tǒng)簡介1—E-106R-102出口氣體進(jìn)入E-106(流出物冷卻器)，用BFW冷卻到160-180℃后進(jìn)入C-110。在E-106中產(chǎn)生的LLP經(jīng)FS-1019累計產(chǎn)汽總量后進(jìn)入LLP管網(wǎng)。在此，用PC-1024調(diào)節(jié)排汽量來控制E-106上部氣相壓力為0.28-0.35MPa；用LC-1016調(diào)節(jié)BFW的加入量來控制E-106的液位為50％。急冷吸收系統(tǒng)簡介1—E-106R-102出口氣體進(jìn)入E-1083急冷吸收系統(tǒng)簡介2—C-110在C-110中，反應(yīng)生成氣立即被冷卻到足夠低的溫度，以抑制進(jìn)一步反應(yīng)和丙烯酸聚合物的生成。塔底液由P-110A/B(C-110塔底泵)經(jīng)E-110A/B被CW冷卻后噴淋。從塔底進(jìn)入的氣體在下部被塔底和塔中循環(huán)液所急冷，而且大部分丙烯酸被吸收。未被吸收的氣體在上部被來自P-212的作為急冷吸收水的廢水或者新鮮的除鹽水進(jìn)一步吸收。尾氣作為廢氣被排往U-600進(jìn)行焚燒處理或經(jīng)XHV-1006放空。C-110塔底液是約50％(wt)的丙烯酸水溶液。它由P-110A/B送出，去T-201(丙烯酸緩沖罐)或直接去C-210，進(jìn)一步精制成丙烯酸產(chǎn)品。防止丙烯酸聚合，在吸收水和塔底循環(huán)液中加入定量的阻聚劑HQ急冷吸收系統(tǒng)簡介2—C-110在C-110中，反應(yīng)生成氣立即84急冷吸收塔急冷吸收塔85精制單元概述精制單元的主要任務(wù)：將氧化單元急冷吸收的50%左右的粗酸水溶液進(jìn)一步提純，分離雜質(zhì)，制備具有一定質(zhì)量品質(zhì)的丙烯酸成品。項目指標(biāo)優(yōu)等品一等品丙烯酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≥99.299.0色度/Hazen單位（鉑－鈷色號）≤1520水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%≤0.100.20阻聚劑（MEHQ）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/10-6200±20精制單元概述精制單元的主要任務(wù)：將氧化單元急冷吸收的50%左86C-210簡介1在C-210內(nèi)，通過共沸蒸餾的方法把水和醋酸從丙烯酸中分離出去。所用的共沸劑是甲苯。水、醋酸和甲苯經(jīng)減壓蒸餾作為共沸物從C-210塔頂蒸出，蒸出物經(jīng)E-212(C-210冷凝器)被CTW部分冷凝，冷凝液流入D-211(C-210接受槽)，未凝氣體進(jìn)入E-213(C-210尾凝器)被CWA進(jìn)一步冷凝，冷凝液也流入D-211，從E-213出來的不凝氣體通過水環(huán)真空泵P-216A/B(C-210真空泵)經(jīng)PD-216(P-216密封液罐)排往D-601(捕集罐)。在此，用PC-2002調(diào)節(jié)循環(huán)氣量來控制D-211氣相壓力為100Torr(13.3KpaA)。C-210簡介1在C-210內(nèi)，通過共沸蒸餾的方法把水和醋酸87C-210簡介2塔底液是含有少量醋酸的丙烯酸液體。一部分由P-213A/B打入再沸器E-211進(jìn)行強制循環(huán)，E-211采用LLP加熱，來控制塔底溫度。另一部分由P-210A/B送往C-220(醋酸塔)第32塊板進(jìn)一步脫醋酸。為防止聚合，采取了以下措施：a、向塔內(nèi)加IA。b、在進(jìn)料和回流液中加入由P-215送來的定量的阻聚劑。C-210簡介2塔底液是含有少量醋酸的丙烯酸液體。一部分由P88丙烯酸工藝流程剖析課件89C210塔釜組份取樣時間組

分

含

量

%H2OACRACATOLAA8:150.0280.0042.28515.96781.7112:150.0310.0022.23615.64682.0816:150.0210.0012.25815.38682.3320:000.0230.0042.24715.59382.130:000.020未檢出2.26615.69582.024:000.020未檢出2.27115.60782.10C210塔釜組份取樣時間組分90C-220簡介1C-220為板式塔，使用穿流板。醋酸、水、甲苯和少量丙烯酸經(jīng)減壓蒸餾一起從C-220塔頂蒸出，蒸出物經(jīng)E-222被CW部分冷凝；冷凝液流入D-221，未凝氣體進(jìn)入E-223被CWA進(jìn)一步冷凝，冷凝液也流入D-221，從E-223出來的不凝氣體通過二級蒸汽噴射泵J-221A/B(C-220噴射泵)經(jīng)JE-221A/B(C-220噴射泵冷凝器)排往廢氣處理系統(tǒng)。

C-220簡介1C-220為板式塔，使用穿流板。醋酸、水、甲91C-220簡介2D-221內(nèi)的液體由P-221A/B送出，一路作為回流液從C-220塔頂回流入塔內(nèi)，；另一路去C-210重新進(jìn)行脫水。塔底液是含有少量重組份的丙烯酸液體。一部份由P-223A/B打入再沸器E-221進(jìn)行強制循環(huán)，另一部分由P-220A/B送往C-230(丙烯酸精制塔)第8塊板進(jìn)一步脫重組份。C-220簡介2D-221內(nèi)的液體由P-221A/B送出，一92C-220簡介2為防止聚合，采取了以下措施：a、向塔內(nèi)及D-221加IA；b、在塔頂蒸出物和回流液中加入由P-225送來的定量的阻聚劑。c、向E-222內(nèi)通噴淋，通過回流加定量的阻聚劑。d、向E-223內(nèi)通噴淋，通過回流加定量的阻聚劑。C-220簡介2為防止聚合，采取了以下措施：93C-220C-22094C-220塔釜組份組

分

含

量%H2OACAFURPRAAAMAHDAAACRBZLBZATOL0.0280.0600.0300.01997.150.0681.9910.0020.0390.615未檢出0.0260.0640.0310.01797.150.0631.9950.0030.0380.609未檢出0.0210.0630.0300.01797.150.0711.9710.0030.0390.630未檢出C-220塔釜組份組分含量95C-230簡介C-230塔主要作用是脫出重組份。在C-230中，丙烯酸經(jīng)減壓蒸鎦從C-230塔頂蒸出，蒸出物經(jīng)E-232被CW部分冷凝，冷凝液流入D-231，未凝氣體進(jìn)入E-233經(jīng)CWB部分冷凝，冷凝液流入D-231，